内置磁性旋转传感器的马达制造技术

本发明专利技术提供一种紧凑型的、生产成本低、密闭性高、旋转传感器的检测精度高的马达。对马达（10）而言，对其旋转轴（18）进行轴支撑的负载一侧轴承（13）、和负载相反一侧轴承（15）嵌入于第一负载一侧筒部（161）、和第一负载相反一侧筒部（121），磁性旋转传感器（20）的环状永磁体（24）安装于旋转轴（18）的、比负载相反一侧轴承（15）更向顶端延伸出来的部分，具有脉冲信号检测元件（22）的元件用盒子（26）嵌入在设置于负载相反一侧支架（12）的盒子用嵌合部（123），因此，该马达紧凑型、生产成本低、耐环境性高、旋转传感器的检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
内置磁性旋转传感器的马达
本专利技术涉及内置磁性旋转传感器（magneticrotatingsensor）（以下有时仅称为“旋转传感器”）的马达。
技术介绍
以往，已知：在马达的旋转轴安装环状的永磁体，用霍尔元件等脉冲信号检测元件对该永磁体的磁性检测脉冲信号，并控制旋转轴的旋转速度等，对于这样的旋转传感器有提高检测精度的需求。另一方面，对马达还有小型化、密闭性、提高维护性能、低成本化的需求，期待解决了所有这些问题的马达。对于这样的需求，此前提出过关于马达的各种改良技术，作为其一例，有专利文献1、2所示的马达。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-274443号公报专利文献2：日本实公平7-15326号公报专利文献1公开了具有如下结构的马达：旋转轴贯通负载相反一侧支架，且安装于旋转轴的环状永磁体以与支撑负载相反一侧支架的轴承的筒部底面相邻的方式露出于从外侧凹设的凹部内；内置安装了脉冲信号检测元件的印刷基板的盖体，以不突出于其凹部外侧的方式嵌入其凹部。若采用上述结构，能使马达的负载相反一侧支架侧的面平滑、扁平化，并且脉冲信号检测元件位于远离线圈的位置，因此，能不受线圈的旋转磁场的影响；另外，能将盖体不能摇摆地夹持、固定于负载相反一侧支架的凹部，因此在脉冲信号检测元件和永磁体之间不会产生位置偏移，从而能实现旋转传感器检测精度的提高。专利文献2公开了具有如下结构的马达：使安装于在马达负载相反一侧轴承顶端延伸出来的旋转轴的环状永磁体，从负载相反一侧支架的开口部露出；将具备脉冲信号检测元件的盖（检测元件安装体），安装于其开口部。若采用上述结构，由于脉冲信号检测元件位于远离线圈的位置，因此不受线圈的旋转磁场的影响，从而能提高旋转传感器的检测精度。另外，由于是从外部用盖封闭负载相反一侧支架开口部的构造，因此无需从定子铁芯取出负载相反一侧支架，就能简便地进行脉冲信号检测元件、永磁体的更换。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，为了提高磁性旋转传感器的检测精度，如图7所示，需要使环状的永磁体24和脉冲信号检测元件22之间的距离A、朝向B、倾斜度C、轴向位置D（以下将它们概括起来仅称为“相对位置”）最优。换言之，需要使脉冲信号检测元件22相对于永磁体24平行且垂直地配置。但是，由于马达在驱动时产生振动，因此为了将永磁体24和脉冲信号检测元件22的相对位置维持为最优，期望作为能尽可能排除由该振动所引起的影响的结构。此处，马达具有马达箱，马达箱通常具备筒状框架、嵌入其框架两侧开口部的支架（负载一侧支架、负载相反一侧支架），为了减轻马达自身的振动，需要提高框架和两支架的刚性。如专利文献1、2所示，在负载相反一侧支架另行安装盖（cover）体或盖（cap）的结构的情况下，将盖体或盖安装于负载相反一侧支架时，难以将脉冲信号检测元件和永磁体的相对位置调整为最佳状态，在这一点上，不能实现旋转传感器检测精度的提高。另外，为了减轻由马达振动所产生的影响，需要提高盖体或盖自身的刚性，或者将盖体或盖牢固地连接、固定于负载相反一侧支架。进而，通过利用用于连接、固定的构造，使轴向的尺寸变大。另外，最终盖体或盖这部分还是会增加部件数。由此，将招致生产成本的增加，不能兼顾旋转传感器检测精度的提高和生产成本的降低。另外，由于是从负载相反一侧支架的外侧安装盖体或盖的构造，因而旋转传感器的容纳部缺乏密闭性，而且欠缺防尘、防水性能。于是，鉴于前述的现有技术的问题，本专利技术目的在于提供一种紧凑型、生产成本低、密闭性高的、而且旋转传感器的检测精度高的马达。解决问题的手段本专利技术通过内置有磁性旋转传感器的马达来解决了所述课题，该磁性旋转传感器具备在筒状框架的开口部中嵌入的负载一侧支架和负载相反一侧支架、脉冲信号检测元件、元件用盒子以及环状永磁体，该马达的特征在于，在所述负载一侧支架的内侧设置有第一负载一侧筒部，在比该第一负载一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载一侧筒部的第二负载一侧筒部，在所述负载相反一侧支架的内侧设置有第一负载相反一侧筒部，在比该第一负载相反一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载相反一侧筒部的第二负载相反一侧筒部，在所述马达的旋转轴安装的负载一侧轴承和负载相反一侧轴承，以与所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部和所述第二负载一侧筒部或第二负载相反一侧筒部的阶梯部接触的方式，嵌入于所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部，在所述第二负载相反一侧筒部的侧壁设置有用于嵌入所述元件用盒子的盒子用嵌合部，对于所述环状永磁体，其外径小于所述第二负载相反一侧筒部的内径，并安装于所述旋转轴的、与所述负载相反一侧轴承相比延伸出来的部分。专利技术的效果根据本专利技术，由于是将安装有脉冲信号检测元件的元件用盒子直接安装于刚性高的负载相反一侧支架的结构，因此能尽可能地排除由马达的振动所产生的影响，另外，由于安装于旋转轴两侧的轴承，以与所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部和第二负载一侧筒部或第二负载相反一侧筒部的阶梯部接触的方式嵌入于第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部，因而能防止旋转轴在轴向的移动，进而防止环状永磁体在轴向的移动，从而能提高旋转传感器的检测精度。另外，由于是元件用盒子嵌入在设置于负载相反一侧支架内侧的第二负载相反一侧筒部侧壁的盒子用嵌合部的结构，因此能将旋转传感器的空间保持在最小限度，从而能使马达形成紧凑型。另外，由于不需要安装于负载相反一侧支架的盖体或盖，因此部件数少、密闭性也高，从而生产成本低，防尘、防水性能高。进而，作为磁体的负载相反一侧轴承如墙壁一样配置在环状永磁体和马达之间，因此马达的旋转磁场的影响集中于负载相反一侧轴承，从而能尽可能地减少旋转磁场对环状永磁体的影响。另外，如果是元件用盒子和负载相反一侧轴承邻接的结构，就不仅能实现在轴向的紧凑型，还能通过负载相反一侧轴承挤压元件用盒子来防止由振动引起的元件用盒子在轴向的偏移，因而能进一步提高旋转传感器的检测精度。另外，如果是元件用盒子具有凸部、负载相反一侧支架的盒子用嵌合部具有与该凸部对应的凹部的结构，则能容易地确定元件用盒子在嵌入盒子用嵌合部时的位置，另外，能防止由振动引起的元件用盒子的偏移。另外，如果框架和两支架的嵌合部、以及旋转轴和支架之间被密封，就能进一步提高密闭性，使其成为防尘、防水性能优异的马达。另外，通过使筒状的非磁性构件介于环状永磁体和旋转轴之间设置，能阻断由旋转轴传递至环状永磁体的微弱磁性，从而能进一步提高旋转传感器的检测精度。进而，如果采用非磁性构件在负载一侧支架侧具有凸缘部的结构，则即使环状永磁体和负载相反一侧轴承之间的距离接近，也能阻断来自负载相反一侧轴承的磁性，另外，由此，能抑制环状永磁体部分的突起，因而能实现在轴向的紧凑化。此外，也可以是凸缘部配置于负载相反一侧支架侧的结构，在该情况下，在环状永磁体和负载相反一侧轴承之间设置空隙较好。另外，为了防止环状永磁体和非磁性构件的相互间的旋转，设置防旋转单元较好。另外，如果是使旋转轴延伸至负载相反一侧支架的外侧且安装风扇的结构，则能冷却马达，因而优选。附图说明图1是本专利技术的第一实施方案的纵剖面图。图2是本专利技术的第一实施方案的负载相反一侧支架的侧视图。图3是本专利技术的第一实施方案的负载相反一侧支架的纵剖面图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置磁性旋转传感器的马达，其内置有磁性旋转传感器，该磁性旋转传感器具备在筒状框架的开口部中嵌入的负载一侧支架和负载相反一侧支架、脉冲信号检测元件、元件用盒子以及环状永磁体，该马达的特征在于，在所述负载一侧支架的内侧设置有第一负载一侧筒部，在比该第一负载一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载一侧筒部的第二负载一侧筒部，在所述负载相反一侧支架的内侧设置有第一负载相反一侧筒部，在比该第一负载相反一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载相反一侧筒部的第二负载相反一侧筒部，在所述马达的旋转轴安装的负载一侧轴承和负载相反一侧轴承，以与所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部和所述第二负载一侧筒部或第二负载相反一侧筒部的阶梯部接触的方式，嵌入于所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部，在所述第二负载相反一侧筒部的侧壁设置有用于嵌入所述元件用盒子的盒子用嵌合部，对于所述环状永磁体，其外径小于所述第二负载相反一侧筒部的内径，并安装于所述旋转轴的、与所述负载相反一侧轴承相比延伸出来的部分。

【技术特征摘要】
2012.09.21 JP 2012-2078661.一种内置磁性旋转传感器的马达，其内置有磁性旋转传感器，该磁性旋转传感器具备在筒状框架的开口部中嵌入的负载一侧支架和负载相反一侧支架、脉冲信号检测元件、元件用盒子以及环状永磁体，该马达的特征在于，在所述负载一侧支架的内侧设置有第一负载一侧筒部，在比该第一负载一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载一侧筒部的第二负载一侧筒部，在所述负载相反一侧支架的内侧设置有第一负载相反一侧筒部，在比该第一负载相反一侧筒部更靠外侧设置有直径小于该第一负载相反一侧筒部的第二负载相反一侧筒部，在所述马达的旋转轴安装的负载一侧轴承和负载相反一侧轴承，以与所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部和所述第二负载一侧筒部或第二负载相反一侧筒部的阶梯部接触的方式，嵌入于所述第一负载一侧筒部或第一负载相反一侧筒部，对于所述环状永磁体，其外径小于所述第二负载相反一侧筒部的内径，并安装于所述旋转轴的、与所述负载相反一侧轴承相比延伸出来的部分，从所述第二负载相反一侧筒部的侧壁至外径方向上所述负载相反一侧支架的内侧面设置有盒子用嵌合部，所述元件用盒子以使所述脉冲信号检测元件在对应于所述环状永磁体的位置露出的方式，嵌入所述盒子用嵌合部，所述元件用盒子和所述负载相反一侧轴承邻接。2.权利要求1所述的内置磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川宽之，宫古道雄，
申请(专利权)人：株式会社椿EM，
类型：发明
国别省市：日本;JP